基于局部權重最小二乘的無人直升機飛行建模.pdf

1、無人直升機相對其它飛行器有很多優(yōu)點,廣泛應用于包括民用和軍用領域等社會生活的各個方面。伴隨著無人直升機產業(yè)的蓬勃發(fā)展,對無人直升機的控制要求越來越高,而直升機模型是其控制器設計成敗的關鍵,因此,無人直升機建模問題得到了越來越多的重視。一般研究方法是通過在工作點處線性化而得到系統(tǒng)的線性模型,得到的模型主要用于無人直升機懸?；蛘哐簿€控制器設計,但這些模型不適用于相對復雜的機動飛行。
　　本文利用局部權重最小二乘方法,研究了無人直升機飛

2、行建模問題。首先對無人直升機建模的現(xiàn)狀以及建模方法進行了概括說明。然后描述了無人直升機建模的相關知識,包括坐標系以及不同坐標系下數(shù)據(jù)的轉化。在此基礎上，著重考慮了無人直升機三種模型結構:一般線性模型、簡化線性模型和加速度預測模型。在三種模型結構假定下,本文首先研究了基于時間距離權重函數(shù)和狀態(tài)距離權重函數(shù)的構建,提出了基于馬哈拉諾比斯距離來構建權重函數(shù)的方法以便減少量綱的影響,然后通過局部權重最小二乘辨識得到了三種模型結構的無人直升機模型

3、。因為權重是時間或者狀態(tài)的函數(shù),模型中的參數(shù)會隨著時間或者狀態(tài)而變化,因而得到的模型具有一定的非線性,能更好地描述無人直升機非線性特性,從而適用于機動飛行。
　　通過對比研究發(fā)現(xiàn)一般線性模型的邏輯結構簡單但參數(shù)規(guī)模巨大,而且容易引入錯誤相關關系;簡化線性模型的參數(shù)規(guī)模要小,并且能夠有效抓住系統(tǒng)主要特征,但對系統(tǒng)慣性特征不能捕獲;加速度預測模型的參數(shù)規(guī)模和線性模型一樣,而且能夠捕獲系統(tǒng)的慣性特性。三種模型結構下,局部權重最小二乘方法